[發(fā)明專利]一種基于高溫空氣的環(huán)保型金剛石提純方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011240149.9 | 申請日： | 2020-11-09 |
| 公開（公告）號： | CN112551521B | 公開（公告）日： | 2022-08-16 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 尚朝陽;趙自勇;蔡玉樂;姜益華;李振宇;喬文燦;趙海超;王俊法;李國平 | 申請（專利權(quán)）人： | 河南黃河旋風(fēng)股份有限公司 |
| 主分類號： | C01B32/28 | 分類號： | C01B32/28 |
| 代理公司： | 鄭州市華翔專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41122 | 代理人： | 馬鵬鷂 |
| 地址： | 461500 河*** | 國省代碼： | 河南;41 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 高溫 空氣 環(huán)保 金剛石 提純 方法 | ||
本發(fā)明提供了一種基于高溫空氣的環(huán)保型金剛石提純方法，包括以下步驟：S1、稱取適量的金剛石合成塊將其粉碎，并將粉碎后的顆粒放入坩堝中，S2、將放有金剛石合成塊粉碎顆粒的坩堝放進(jìn)馬弗爐中，在50~60min內(nèi)升溫至450~550℃，并在550℃溫度處保溫290~310min；S3、保溫結(jié)束后將坩堝取出，自然降至室溫，移至圓底燒瓶中；S4、向圓底燒瓶中加入適量的稀鹽酸，加熱至120~150℃，保溫反應(yīng)40~60min；S5、反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，利用自來水清洗；S6、清洗完成后在100℃的烘箱中將水分烘干，即可得到金剛石顆粒，本發(fā)明在合成金剛石提純時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生任何對環(huán)境有污染的氣體，同時(shí)還能夠顯著改善純化處理的金剛石樣品的質(zhì)量，不會(huì)明顯損失金剛石相，提高了合成金剛石的使用價(jià)值。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于合成金剛石提純方法技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于高溫空氣的環(huán)保型金剛石提純方法。
背景技術(shù)
目前在金屬觸媒參與下通過高溫高壓法所合成的金剛石體系中，金剛石的收率在20%—30%之間，所得到的金剛石合成塊中還存在大量的石墨以及金屬觸媒，觸媒主要是鐵鎳合金，金屬觸媒是該反應(yīng)過程的催化劑，由于是在高溫高壓下進(jìn)行的合成過程，這就導(dǎo)致所得到的金剛石體系質(zhì)地堅(jiān)硬，并且未反應(yīng)的石墨、金屬觸媒和金剛石混合在一塊極難將三者分離開得到金剛石，為金剛石的提純帶來了很大的不便。
目前金剛石提純方法是用混酸處理，即用濃硫酸和濃硝酸按一定的比例混合，通過氧化還原反應(yīng)將金剛石合成塊中的金剛石提純出來，但是在提純過程中會(huì)產(chǎn)生大量的紅棕色的、有刺激性氣味的氣體，該混合氣體主要是氮氧化物、二氧化硫和以及夾雜的三氧化硫等混合物，不僅會(huì)對環(huán)境造成很大的污染，而且在很大程度上增加了尾氣處理的成本，同時(shí)該方法所得到的金剛石中還有少量的雜質(zhì)，而這些雜質(zhì)的存在嚴(yán)重限制了金剛石在更多領(lǐng)域的應(yīng)用，影響合成金剛石提純后的價(jià)值。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于高溫空氣的環(huán)保型金剛石提純方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種基于高溫空氣的環(huán)保型金剛石提純方法，包括以下步驟。
S1、稱取適量的金剛石合成塊將其粉碎，并將粉碎后的顆粒放入坩堝中，其中金剛石合成塊粉碎顆粒含有39.90%~40.81%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的金屬觸媒合金，42.79%~44.23%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的石墨，以及15.86%~16.82%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的金剛石。
S2、將放有金剛石合成塊粉碎顆粒的坩堝放進(jìn)馬弗爐中，在50~60min內(nèi)升溫至450~550℃，并在550℃溫度處保溫290~310min。
S3、保溫結(jié)束后將坩堝取出，自然降至室溫，再將經(jīng)過高溫處理的金剛石合成塊粉碎顆粒由坩堝倒入圓底燒瓶中。
S4、向圓底燒瓶中加入適量的稀鹽酸，加熱至120~150℃，保溫反應(yīng)40~60min。
S5、反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，利用自來水清洗3~5次。
S6、清洗完成后在100℃的烘箱中將水分烘干，即可得到金剛石顆粒。
優(yōu)選的，在S1中金剛石合成塊粉碎后的顆粒粒徑為10~20mm。
優(yōu)選的，在S4中所述稀鹽酸添加的毫升量數(shù)為S1中稱取的金剛石合成塊的克數(shù)的1.7~1.9倍。
優(yōu)選的，在S4中所述稀鹽酸的濃度控制在28~32%。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)。
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